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光学接着 接着剤は、層間の光路を維持しながらディスプレイコンポーネントを接合するために使用されます。これらは、カバー ガラス、タッチ センサー、またはディスプレイ パネルを保持するだけではありません。接着剤は光学的および機械的構造の一部となるため、その特性は光の透過、反射、タッチ性能、柔軟性、長期信頼性に影響を与える可能性があります。
光学接着材料が異なれば、使用する樹脂システムや配合も異なります。アクリルベースの材料が広く使用されていますが、異なる光学的、機械的、または環境的特性が必要な場合は、シリコーンベースおよびエポキシベースの材料が検討されます。用途固有の要件に応じて、他の樹脂システムやハイブリッド樹脂システムも利用できます。
適切な材料は、樹脂の種類だけではなく、ディスプレイ全体の構造、動作環境、接着プロセス、および必要な信頼性によって異なります。
一般的なディスプレイ アセンブリでは、カバー ガラス、タッチ センサー、およびディスプレイ パネルの間にエアギャップが存在することがあります。光は屈折率の異なる材料間を通過するため、これらの界面では反射が発生する可能性があります。
オプティカルボンディングは、1 つ以上のエアギャップを透明な接着剤または樹脂で置き換えます。これにより、内部反射が減少し、ディスプレイスタックの光学的統合が向上します。
接着剤は機械的機能も果たします。配合に応じて、異なる基材間の接着を提供し、機械的応力に適応し、温度変化や長期使用中に接着アセンブリの完全性を維持できます。
したがって、光学接合材料は通常、次のようないくつかの領域で評価されます。
光学性能： 透過率、ヘイズ、屈折率、耐黄変性
接着力： 接着強度とガラス、タッチセンサー、ディスプレイパネル、コーティングとの適合性
機械的特性: 弾性率、柔軟性、応力調節
耐環境性: 温度、湿度、紫外線、老化
加工: 粘度、硬化方法、ラミネート適合性、気泡制御、リワーク要件
これらの特性は、樹脂システムとその特定の配合に密接に関連しています。
アクリルベースの材料は光学接着用途に広く使用されており、固体光学接着フィルムと液体光学接着材料の両方に使用されています。
アクリル配合物は、優れた接着力と制御された機械的特性とともに、高い光学的透明性を提供できます。配合に応じて、柔軟性、低ヘイズ、耐紫外線老化性、および温度と湿度に対する耐性を考慮して設計することもできます。
このため、アクリルベースの接着剤は、比較的平坦な接着アセンブリから液体の塗布と硬化を必要とする用途に至るまで、さまざまなディスプレイ構造にわたって使用されています。
ただし、 「アクリルベース」は単一の性能特性を定義するものではありません。異なるサプライヤーからの 2 つのアクリル系光学接着剤は、光学的、機械的、熱的、および UV 耐性の仕様が異なる場合があります。
したがって、アクリルベースの材料を評価する場合は、すべてのアクリル接着剤が同じ性能を持つと仮定するのではなく、実際のデータシートを考慮する必要があります。
柔軟性、応力適応、または環境安定性が重要な場合は、シリコーンベースの光学接合材料がもう 1 つの選択肢になります。
シリコーン材料は一般に比較的柔軟な構造を有しており、接着されたコンポーネント間の動きに対応できます。この特性は、ディスプレイ アセンブリが動作中に熱膨張、機械的変形、またはその他の応力を受ける場合に役立ちます。
配合に応じて、シリコーンベースの光学材料は温度や紫外線に対する優れた耐性も提供します。これらの特性により、特定の屋外、自動車、その他の要求の厳しいディスプレイ用途に適しています。
トレードオフは、シリコーン材料の機械的および加工特性がアクリル系の特性とは大幅に異なる可能性があることです。実際のアセンブリでは、粘度、弾性率、接着力、硬化挙動、および基材との適合性をすべて評価する必要があります。
したがって、アプリケーションが屋外または高温で動作するという理由だけでシリコーンを選択すべきではありません。完全なマテリアル仕様と表示構造によって、それが適切かどうかが決まります。
エポキシベースの材料は、強力な接着力、剛性、寸法安定性が重要な一部の透明接着用途に使用されます。
硬化後、エポキシ材料は比較的硬い接着層を形成できます。これにより、互換性のある基材間に強力な結合が提供され、構造の安定性の維持に役立ちます。
ただし、剛性が高いことが、すべてのオプティカルボンディング用途において自動的に利点となるわけではありません。ディスプレイ アセンブリは、ガラス、ディスプレイ パネル、タッチ コンポーネント、機械構造の間で異なる熱膨張率を受ける可能性があります。接着剤が硬すぎると、接着されたコンポーネントにより多くの機械的応力が伝わる可能性があります。
硬化動作も重要な考慮事項です。配合によっては、エポキシ系は特定の熱、UV、またはその他の硬化条件を必要とする場合があり、ディスプレイのコンポーネントや製造プロセスと互換性がある必要があります。
アクリルやシリコーンと同様に、エポキシ材料も樹脂の種類だけで評価するのではなく、光学特性、接着力、機械的特性、耐環境性、硬化要件に従って評価する必要があります。
アクリル、シリコーン、エポキシは、光学接着材料を理解するのに役立つカテゴリですが、透明接着に使用されるすべての配合を表しているわけではありません。
一部の材料は、ポリウレタンベースのシステム、変性樹脂配合物、またはさまざまな材料ファミリーから選択された特性を組み合わせるように設計されたハイブリッド化学を使用しています。
たとえば、供給業者は、光学的透明性と柔軟性、接着性、耐環境性、硬化速度、または機械的強度のバランスをとるために樹脂システムを変更する場合があります。
したがって、市販の光学接合材料は、同じ一般的な材料群を使用して説明されている場合でも、大幅に異なる可能性があります。
カスタム ディスプレイ プロジェクト の場合、通常、単に「どの樹脂が最適ですか?」という 質問ではなく、より有益な質問になります。しかし、 「このディスプレイ構造と動作環境にはどのような材料特性が必要ですか?」
接着層はディスプレイの光学的および機械的スタックの一部であるため、その特性は最終的な組み立てにさまざまな形で影響を与える可能性があります。
接着剤は、低ヘイズを維持しながら、光を効率的に透過させる必要があります。その屈折率は、接着された層の間を光がどのように移動するかにも影響します。
エアギャップを置き換えることにより、オプティカルボンディングにより内部反射の一部を低減できます。ただし、最終的な 太陽光での可読性は 接着剤以上のものに依存します。ディスプレイの明るさ、偏光子の特性、カバーガラス、反射防止またはアンチグレア処理、および周囲の光学構造も重要な役割を果たします。
接着剤の弾性率と柔軟性によって、接着されたコンポーネントがさまざまな速度で移動または膨張したときに接着剤がどのように反応するかが決まります。
これは、大型ディスプレイ、屋外機器、自動車アプリケーション、および繰り返しの温度変化にさらされるアセンブリでは特に重要になります。
十分な柔軟性を備えた材料はコンポーネント間の動きに対応するのに役立ちますが、より剛性の高い材料はより強力な構造サポートを提供します。適切なバランスは組み方によって異なります。
産業用および 屋外のディスプレイは 、繰り返しの温度変化や高湿度にさらされる場合があります。接着剤は、これらの条件下でも光学的および機械的特性を維持する必要があります。
評価には、アプリケーションに応じて、温度サイクル、高温暴露、湿度テスト、または温度と湿度の組み合わせテストが含まれる場合があります。
関連する要件は、単に接着剤の定格温度範囲だけではありません。その動作は、完全なアセンブリ内のガラス、ディスプレイ パネル、タッチ センサー、コーティング、その他の材料とともに考慮する必要があります。
接着されたディスプレイが太陽光にさらされる場合、耐紫外線性は重要な考慮事項です。
ただし、 耐紫外線性と 紫外線遮断性 は同じ要件ではありません。.
光学接着剤は、ＵＶの透過を許容しながらも、ＵＶによる黄ばみや劣化に抵抗するように配合することができる。アプリケーションで UV ブロックが必要な場合は、別途指定して評価する必要があります。
したがって、UV 性能は、OCA、SCA、LOCA、OCR、アクリル、またはシリコーンの分類から推測するのではなく、特定の接着剤の技術データから確認する必要があります。
光学接着剤は、ディスプレイスタックで使用される実際の材料に確実に接着する必要があります。
これらには、カバー ガラス、タッチ センサー、ディスプレイ パネル、コーティング、偏光子、その他の表面処理が含まれる場合があります。表面エネルギー、コーティングの適合性、接着剤の厚さ、および表面処理はすべて、最終的な接着に影響を与える可能性があります。
優れた光学特性だけでは、信頼性の高い接合が保証されるわけではありません。
樹脂ファミリーは有用な出発点となりますが、材料の選択は用途に必要な特性に基づいて行う必要があります。
要件 | 評価するプロパティ |
|---|---|
光学的透明度 | 透過率、ヘイズ、屈折率、黄変 |
野外露出 | 紫外線老化、耐候性、温度および湿度に対する耐性 |
接着保持率、弾性率、熱安定性 | |
広い接着面積 | 厚さの均一性、応力適応、プロセス制御 |
柔軟または湾曲した構造 | 柔軟性、弾性率、接着力 |
強力な構造結合 | 接着強度と硬化後の機械的特性 |
光学的特性、接着剤の厚さ、機械的および誘電的特性 | |
大量生産 | 処理ウィンドウ、硬化時間、機器の互換性 |
リワーク要件 | 粘着力、硬化特性、剥離方法 |
これらすべての要件に対して最高のパフォーマンスを発揮する普遍的な材料はありません。小型の屋内ディスプレイには適した素材でも、太陽光や大きな温度変化にさらされる屋外の大型タッチスクリーンには適さない場合があります。
材料の選択は通常、接着剤の化学的性質ではなく、ディスプレイの構造と用途の要件から始まります。
次の質問は、選択を絞り込むのに役立ちます。
どのような基材を接着する必要がありますか?
カバーガラス、タッチセンサー、ディスプレイパネル、コーティングなどの表面との適合性を確認します。
どのような光学性能が求められるのでしょうか？
透過率、ヘイズ、屈折率、反射、および長期の光学安定性を考慮してください。
ディスプレイはどのような環境条件にさらされるでしょうか?
動作温度、湿度、紫外線暴露、熱サイクル、その他の環境ストレスを評価します。
どれくらいの機械的な動きやストレスが予想されますか?
大面積のアセンブリ、湾曲したアセンブリ、または機械的に応力がかかったアセンブリには、異なる弾性率と柔軟性特性が必要になる場合があります。
材料はどのように加工されるのでしょうか？
フィルムのラミネートまたは液体の塗布、硬化要件、気泡制御、設備、生産量、および再加工を考慮します。
どのような信頼性検証が必要ですか?
最終的に接着されたアセンブリは、意図された用途を代表する条件下でテストする必要があります。
したがって、最終的な選択はの組み合わせになります。 、材料特性、ディスプレイ構造、製造プロセス、および信頼性要件.
カスタム ディスプレイの場合、光学接着材料をアセンブリの残りの部分から独立して考慮することはできません。
カバー ガラス、タッチ センサー、ディスプレイ パネル、接着層、光学処理、FPC、タッチ コントローラー、および機械構造はすべて相互作用します。接着剤の厚さや材料特性の変化は、光学性能、タッチ動作、機械的応力、信頼性に影響を与える可能性があります。
FANNAL は、 完全なカスタム ディスプレイおよびタッチ ソリューションの一部として光学結合を評価します。ディスプレイの構造と用途の要件に応じて、産業、屋外、自動車、医療、その他の特殊な用途には、さまざまな接着材料とプロセスが考慮されます。
目的は、単に紙上で優れた仕様の接着剤を選択することではなく、最終的なディスプレイアセンブリで信頼性の高い性能を達成することです。
光学接着材料には、アクリル、シリコーン、エポキシ、ポリウレタンベース、ハイブリッドまたは変性配合などのさまざまな樹脂システムを使用できます。実際の材料の選択は、ディスプレイ アセンブリの光学的、機械的、環境的、および処理要件によって異なります。
アクリル系光学接着剤は、高い光透過性、接着力、および制御された機械的特性を提供できるため、広く使用されています。ただし、性能は特定の配合に依存するため、ヘイズ、透過率、耐紫外線性、耐温度性、接着性などの特性を目的の用途に応じて確認する必要があります。
シリコーンベースの光学材料は、柔軟性、応力適応、温度安定性、または耐紫外線性が重要な場合に適しています。それらの適合性は、特定のディスプレイ構造、基板の適合性、処理方法、および必要な信頼性によって異なります。
一部のエポキシベースの材料は、強力な接着力と剛性が必要な透明接着用途に使用されます。完全なディスプレイアセンブリを設計する際には、比較的厳格な硬化特性と硬化要件を考慮する必要があります。
いいえ、耐紫外線性は、特定の接着剤の配合とそのテストされた性能によって異なります。材料が OCA、SCA、LOCA、OCR、アクリル、シリコーン、またはその他の樹脂系に分類されているからといって、耐 UV 老化性を単純に仮定すべきではありません。
OCA、SCA、LOCA、および OCR は一般に接着剤の形態または光学接着の用語を表し、アクリル、シリコーン、エポキシなどの用語は材料または樹脂システムを表します。したがって、特定の OCA または LOCA/OCR 製品では、その配合内で特定の樹脂化学を使用できます。
